一文读懂电池串联与并联的区别
电池的串联和并联是指将多个电芯进行连接的两种基本方式。由于单个电芯通常无法满足许多应用的需求,例如力朗电池的26650磷酸铁锂电芯,其电压仅为3.2V,对于需要较高电压或储能的设备来说,单个电芯显然不足,因此,通常需要通过串联和并联多颗电芯来提升电压和容量,以满足设备需求。接下来我们一起来了解下这两种连接方式的区别。
什么是串联和并联?
串联是两种连接方式中最容易理解的方式。只需要将一颗电芯的正极连接另一颗电芯的负极即可,如果想要串联更多电芯,可将第二颗电芯的正极连接第三颗电芯的负极,以此类推,从而实现多颗电芯串联。
并联与串联略有不同。并联需要将一颗电芯的正极连接到另一颗电芯的正极,同时将两颗电芯的负极也进行连接,如果想要并联更多电芯,可将第三颗电芯的正极连接第二颗电芯的正极,同时将第三课电芯的负极连接第二颗电芯的负极,以此类推,从而实现多颗电芯并联。
但是在实际应用中电芯不止一种串联或并联,而是串并联同时出现,因为单独的串联或并联是无法满足我们的需求,只有将两种连接结合起来,才可以制作出最适合我们的电池组。
为了方便起见,我们一般会用缩写来记录电池组的串联和并联。“S”表示串联,“P”表示并联。例如,20个电芯组成的电池组,其中4个串联,5个并联,我们会将其标记为“4S5P”或“5P4S”。
串联和并联的优缺点是什么?
串联的作用是让电池组电路中的电压升高,而容量不变。例如,8个3.2V 3000mAh磷酸铁锂26650电芯,只要串联起来就可以得到25.6V 3000mAh磷酸铁锂电池组。
串联的优点是可以提高电池组的电压,满足12V/24V/48V的系统要求。目前很多电器对电压都有一定的要求,电压太低的话,有些设备就无法顺利运行。而且较低的电流也能让电池组的安全性提高。但缺点就是,如果其中一个电芯损坏,整个电池组的电路将受到影响,从而影响电池组的正常运行。
并联的作用是提高电池组的容量,而电压不变。例如8块3.2V 3000mAh磷酸铁锂26650电芯,全部并联起来就可以得到3.2V 24Ah磷酸铁锂电池。
并联的优点是可以增加电池组的容量,这样通过并联可以让满足电压要求的电池组有更大的电量储备能力。而且并联放电会更安全,即使其中一只电池出现问题,也不会像串联那样对电路造成严重影响。但是并联对于电芯一致性要求更高,避免因电芯之间差异较大在一定程度上制约电池组的性能。
综上所述,电池的串联和并联各有其优缺点,如何合理选择和使用这两种连接方式,取决于具体的应用需求。串联能够提升电池组的电压,适用于需要较高电压的设备;并联则可以增加电池组的容量,适合那些需要更长续航时间或更大储能的应用场景。
在实际应用中,往往需要将两种方式结合使用,既能提升电压又能增加容量,从而构建出功能强大、运行稳定的电池组。掌握串联与并联的基本原理,不仅能够让我们更好地设计和组装电池组,还能确保其在使用过程中的安全性与可靠性。